2024年冶金工業(yè)技能鑒定試題及答案詳解一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.高爐煉鐵過程中，鐵礦石還原的主要還原劑是（）A.CO和H?B.C和CO?C.H?O和N?D.O?和CO2.轉(zhuǎn)爐煉鋼中，吹氧結(jié)束后需進(jìn)行“拉碳”操作，其主要目的是（）A.提高鋼水溫度B.控制鋼中碳含量C.減少爐渣量D.增加鋼中氧含量3.連鑄過程中，結(jié)晶器的主要作用是（）A.加熱鋼水B.初步凝固形成坯殼C.去除鋼中夾雜物D.控制拉速4.燒結(jié)礦的還原性主要取決于其（）A.堿度（CaO/SiO?）B.氣孔率和礦物組成C.粒度分布D.抗壓強(qiáng)度5.高爐有效容積利用系數(shù)的計算公式為（）A.日產(chǎn)生鐵量（t）/有效容積（m3）B.有效容積（m3）/日產(chǎn)生鐵量（t）C.日產(chǎn)生鐵量（t）×有效容積（m3）D.（日產(chǎn)生鐵量+日產(chǎn)生渣量）/有效容積（m3）6.軋鋼生產(chǎn)中，“咬入角”是指（）A.軋輥與軋件接觸弧所對應(yīng)的圓心角B.軋件進(jìn)入軋輥的水平夾角C.軋輥軸線與水平面的夾角D.軋件出口方向與水平線的夾角7.煉鋼用活性石灰的主要特點(diǎn)是（）A.CaO含量低，氣孔率高B.CaO含量高，氣孔率低C.CaO含量高，氣孔率高D.CaO含量低，氣孔率低8.高爐噴吹煤粉時，煤粉的著火溫度一般要求低于（）A.500℃B.700℃C.900℃D.1100℃9.轉(zhuǎn)爐爐襯的主要耐火材料是（）A.黏土磚B.高鋁磚C.鎂碳磚D.硅磚10.連鑄坯的“中心偏析”缺陷主要是由于（）A.結(jié)晶器冷卻不均勻B.二次冷卻區(qū)冷卻強(qiáng)度過大C.凝固末期鋼水補(bǔ)縮不足D.拉速過低11.燒結(jié)過程中，燃料（焦粉/無煙煤）的主要作用是（）A.提供熱量和還原劑B.增加透氣性C.提高堿度D.降低熔點(diǎn)12.高爐煉鐵中，“爐溫”通常用（）表示A.鐵水含硅量（[Si]）B.鐵水含碳量（[C]）C.爐渣堿度（R）D.熱風(fēng)溫度13.軋鋼時，“寬展”是指軋件在（）方向的變形A.長度B.寬度C.厚度D.對角線14.鋼水“二次氧化”是指（）A.轉(zhuǎn)爐吹氧過程中的氧化B.鋼水在鋼包內(nèi)的自然氧化C.連鑄過程中鋼水與空氣接觸后的氧化D.精煉爐內(nèi)的脫氧反應(yīng)15.冶金工業(yè)中，“噸鋼綜合能耗”的計算基準(zhǔn)是（）A.1噸合格鋼坯（材）所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量B.1噸生鐵所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量C.1噸鐵礦石所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量D.1噸焦炭所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量二、多項選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題至少2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.高爐煉鐵的主要原料包括（）A.鐵礦石B.焦炭C.熔劑（石灰石/白云石）D.廢鋼2.轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣材料包括（）A.石灰B.白云石C.螢石D.硅鐵3.連鑄坯常見的表面缺陷有（）A.縱裂B.橫裂C.中心疏松D.皮下氣泡4.燒結(jié)礦的質(zhì)量指標(biāo)包括（）A.轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度B.還原性C.堿度D.硫含量5.高爐噴吹煤粉的優(yōu)點(diǎn)包括（）A.降低焦比B.減少環(huán)境污染C.提高生鐵產(chǎn)量D.增加爐內(nèi)還原性氣氛6.軋鋼過程中，控制軋制的目的是（）A.細(xì)化晶粒B.提高強(qiáng)度C.降低成本D.改善韌性7.鋼水精煉（LF爐）的主要功能有（）A.升溫B.脫硫C.合金化D.脫碳8.冶金工業(yè)常用的煤氣種類有（）A.高爐煤氣B.焦?fàn)t煤氣C.轉(zhuǎn)爐煤氣D.天然氣9.連鑄二冷區(qū)的冷卻方式包括（）A.水噴霧冷卻B.氣水混合冷卻C.空冷D.油冷10.影響高爐爐況順行的因素有（）A.原燃料質(zhì)量B.送風(fēng)制度C.裝料制度D.操作爐型三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.高爐煉鐵的主要產(chǎn)品是生鐵和__________。2.轉(zhuǎn)爐煉鋼中，氧槍槍位是指氧槍噴頭到__________的距離。3.連鑄坯的“液芯長度”計算公式為：液芯長度=（__________）2×凝固系數(shù)/拉速。4.燒結(jié)礦的堿度（R）通常表示為__________與SiO?的質(zhì)量比。5.高爐煤氣的主要可燃成分是__________和H?。6.軋鋼生產(chǎn)中，“開軋溫度”是指鋼坯進(jìn)入__________時的溫度。7.鋼水脫氧的常用方法有沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧和__________。8.高爐“焦比”是指生產(chǎn)1噸生鐵所消耗的__________量（kg）。9.轉(zhuǎn)爐吹氧時間一般為__________分鐘（根據(jù)爐容不同調(diào)整）。10.連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的主要作用是潤滑、絕熱和__________。四、簡答題（共5題，第13題每題6分，第45題每題8分，共34分）1.簡述高爐煉鐵中“爐渣”的主要作用。（封閉型）2.轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制需要滿足哪些條件？（封閉型）3.連鑄過程中，為什么要控制“拉速”？（開放型）4.分析燒結(jié)礦“返礦率”過高的可能原因及改進(jìn)措施。（開放型）5.軋鋼生產(chǎn)中，“板形控制”的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？（綜合型）五、應(yīng)用題（共3題，第1題10分，第2題12分，第3題14分，共36分）1.某高爐有效容積為2500m3，日產(chǎn)生鐵6000噸，計算其有效容積利用系數(shù)（保留2位小數(shù)）。2.某轉(zhuǎn)爐冶煉Q235鋼，終點(diǎn)目標(biāo)碳含量為0.15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），鋼水量為100噸。若終點(diǎn)實(shí)際碳含量為0.20%，需加入多少千克硅鐵（硅鐵含Si=75%，反應(yīng)式：[C]+[O]=CO↑，假設(shè)脫碳反應(yīng)完全，碳的原子量12，氧的原子量16）？（提示：需通過氧含量計算脫碳量）3.某連鑄機(jī)生產(chǎn)斷面為200mm×1500mm的板坯，拉速為1.2m/min，鋼水密度為7.0t/m3，計算該連鑄機(jī)的小時產(chǎn)量（單位：噸/小時）。答案及詳解一、單項選擇題1.A解析：高爐內(nèi)焦炭燃燒生成CO，CO和H?（來自噴吹燃料或水分分解）是鐵礦石還原的主要還原劑。2.B解析：“拉碳”是通過控制吹氧時間，使終點(diǎn)碳含量符合目標(biāo)值，避免過氧化。3.B解析：結(jié)晶器是連鑄的“心臟”，鋼水在結(jié)晶器內(nèi)初步凝固形成具有一定厚度的坯殼。4.B解析：燒結(jié)礦的還原性與氣孔率（比表面積）和礦物組成（如FeO含量）直接相關(guān)。5.A解析：利用系數(shù)=日產(chǎn)量/有效容積，單位t/(m3·d)，反映高爐生產(chǎn)效率。6.A解析：咬入角是軋輥與軋件接觸弧對應(yīng)的圓心角，決定軋件能否被軋輥咬入。7.C解析：活性石灰CaO含量高（＞90%），氣孔率高（＞40%），反應(yīng)性好，利于造渣。8.B解析：煤粉著火溫度一般要求低于700℃，確保在高爐內(nèi)快速燃燒。9.C解析：轉(zhuǎn)爐爐襯需耐高溫、抗侵蝕，鎂碳磚（MgOC）是主流材料。10.C解析：中心偏析是凝固末期樹枝晶間富溶質(zhì)鋼水無法補(bǔ)縮，導(dǎo)致溶質(zhì)元素富集。11.A解析：燒結(jié)燃料燃燒提供熱量（占總熱量的70%80%），燃燒生成的CO參與鐵礦石還原。12.A解析：[Si]是高爐爐溫的重要標(biāo)志，[Si]升高1%，鐵水溫度約升高6070℃。13.B解析：軋件變形時，長度增加、厚度減小，寬度方向的變形稱為寬展。14.C解析：二次氧化指鋼水從鋼包到結(jié)晶器過程中與空氣、保護(hù)渣反應(yīng)的氧化。15.A解析：噸鋼綜合能耗以1噸合格鋼坯（材）為基準(zhǔn)，計算所有工序消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量。二、多項選擇題1.ABC解析：高爐原料包括鐵礦石（鐵源）、焦炭（還原劑+熱源）、熔劑（造渣），廢鋼主要用于轉(zhuǎn)爐。2.ABC解析：造渣材料需提供CaO（石灰）、MgO（白云石）、助熔劑（螢石），硅鐵是合金劑。3.ABD解析：中心疏松屬于內(nèi)部缺陷，表面缺陷包括縱裂、橫裂、皮下氣泡等。4.ABCD解析：燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)包括強(qiáng)度（轉(zhuǎn)鼓）、還原性、堿度（冶金性能）、硫含量（有害元素）。5.ABD解析：噴吹煤粉可替代焦炭（降焦比），減少煉焦污染，同時煤粉含H?可增強(qiáng)還原性，但對焦比的降低不直接提高產(chǎn)量。6.ABD解析：控制軋制通過低溫變形+控制冷卻細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和韌性，與成本無直接關(guān)系。7.ABC解析：LF爐（鋼包精煉爐）主要功能是升溫（電弧加熱）、脫硫（高堿度渣）、合金化，脫碳主要在轉(zhuǎn)爐。8.ABC解析：冶金常用煤氣為高爐煤氣（低熱值）、焦?fàn)t煤氣（高熱值）、轉(zhuǎn)爐煤氣（中等熱值），天然氣非冶金自產(chǎn)。9.AB解析：二冷區(qū)常用水噴霧或氣水混合冷卻（氣水比可調(diào)），空冷和油冷不適用。10.ABCD解析：原燃料質(zhì)量（粒度、強(qiáng)度）、送風(fēng)制度（風(fēng)量、風(fēng)溫）、裝料制度（布料）、操作爐型（爐墻結(jié)厚）均影響順行。三、填空題1.高爐煤氣2.熔池液面3.鑄坯厚度4.CaO5.CO6.第一架軋機(jī)7.真空脫氧8.焦炭9.121810.防止二次氧化四、簡答題1.答案：爐渣的主要作用包括：①分離鐵水與雜質(zhì)（脈石、硫等），保證生鐵質(zhì)量；②脫硫（爐渣中的CaO與鐵水中的[S]反應(yīng)生成CaS進(jìn)入渣相）；③調(diào)節(jié)爐缸熱量（爐渣熱容影響爐溫）；④保護(hù)爐襯（爐渣在爐墻形成渣皮，減少侵蝕）。2.答案：轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制需滿足：①溫度符合要求（通常16001700℃，根據(jù)鋼種調(diào)整）；②碳含量達(dá)到目標(biāo)值（如低碳鋼0.05%0.10%）；③磷、硫含量低于鋼種要求（如普碳鋼P(yáng)≤0.045%，S≤0.050%）；④鋼水氧化性適當(dāng)（終點(diǎn)氧含量與碳含量平衡，避免過氧化）。3.答案：拉速控制的原因：①影響坯殼厚度：拉速過快，結(jié)晶器內(nèi)坯殼薄，易漏鋼；拉速過慢，生產(chǎn)率低且可能導(dǎo)致表面缺陷（如橫裂）。②影響凝固組織：拉速與冷卻強(qiáng)度匹配，控制柱狀晶/等軸晶比例，減少中心偏析。③協(xié)調(diào)生產(chǎn)節(jié)奏：拉速需與煉鋼、精煉工序匹配，避免鋼水等待或斷澆。4.答案：可能原因：①燒結(jié)料層透氣性差（水分過高/過低、粒度偏細(xì)）；②燃料配比不當(dāng)（燃料不足導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度低，燃料過多導(dǎo)致過熔粉化）；③燒結(jié)終點(diǎn)控制不準(zhǔn)（終點(diǎn)過晚或過早，燒結(jié)礦未充分固結(jié)）；④冷卻速度過快（燒結(jié)礦急冷產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，破碎增加）。改進(jìn)措施：①優(yōu)化原料粒度（控制＜3mm粒級比例）；②調(diào)整燃料配比（焦粉/無煙煤比例5%7%）；③精準(zhǔn)控制燒結(jié)終點(diǎn)（通過廢氣溫度判斷，終點(diǎn)溫度110130℃）；④采用緩冷工藝（冷卻機(jī)前段緩慢冷卻，減少熱應(yīng)力）。5.答案：關(guān)鍵技術(shù)包括：①軋輥輥型設(shè)計（如凸度輥、CVC連續(xù)可變凸度輥），通過輥縫形狀控制板形；②彎輥技術(shù)（工作輥/支撐輥彎輥），調(diào)整輥縫凸度補(bǔ)償軋制力引起的輥系變形；③分段冷卻（軋輥分區(qū)冷卻），通過熱凸度調(diào)節(jié)輥縫；④板形檢測與閉環(huán)控制（利用板形儀實(shí)時檢測，反饋調(diào)整軋制參數(shù)）；⑤軋制規(guī)程優(yōu)化（合理分配壓下量，避免局部應(yīng)力集中）。五、應(yīng)用題1.解答：有效容積利用系數(shù)=日產(chǎn)量/有效容積=6000t/2500m3=2.40t/(m3·d)。2.解答：目標(biāo)脫碳量=（0.20%0.15%）×100t=0.05%×100t=0.05t=50kg。脫碳反應(yīng)：[C]+[O]=CO↑，1molC消耗1molO，即12kgC消耗16kgO。需氧量=50kg×(16/12)=66.67kg。硅鐵脫氧反應(yīng)：2[Si]+5[O]